理學物理學畢業(yè)論文 淺探物理教學類比法

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1、湖南師范大學本科畢業(yè)論文考籍號：XXXXXXXXX姓名：XXX專業(yè)：理學物理學論文題目：淺探物理教學類比法指導老師：XXX二〇一一年十二月十日類比——是指在新事實同已知事物間具有類似方面作比較。類比法是人們所熟知幾種邏輯推理中，最富有創(chuàng)造性的?？茖W史上很多重大發(fā)現、發(fā)明，往往發(fā)端于類比，類比被譽為科學活動中的“偉大的引路人”，是它首先推動了假說的產生。盡管類比不能代替論證，但可以為理解新知識、概念和規(guī)律提供依托。因此，作為一種“從特殊推到特殊的科學方法”，類比法在物理教學中有著廣泛的應用。一、類比法應用的內容1、新、舊知識類比物理學是自然科學中的一門基

2、礎科學，它不僅有一定的知識內容，而且這些內容之間存在著必然的內在聯(lián)系。將新、舊知識進行類比，給學生以啟示，使學生易于掌握新知識，同時也鞏固了舊知識。如在學習靜電場一節(jié)內容中，“電場”概念的建立是極為重要的，但由于此概念比較抽象，學生往往難以理解?？梢杂昧W中所學重力場與之類比：地球周圍存在著重力場，地球上所有物體都處于重力場中，都受到了地球的作用——重力。同樣，電荷的周圍存在著電場，電場對處于其中的電荷有電場力的作用，（如：點電荷間的庫侖力的作用）。再由物體在重力場中具有了與地球位置有關的重力勢能，引導學生總結出，檢驗電荷在電場中也應具有與場源電荷位置

3、有關的電勢能。如此類比，相當于在新舊知識間架起了一座橋梁，讓學生能夠從已掌握的舊知識中順利地接受和理解新知識。又如：場強E和電勢U這兩個描述電場的物理量，E、U與檢驗電荷q有無關系呢？而牛頓第二定律M=F/a，當物體受到的合外力為零時，物體產生的加速度也為零，但物體的質量為一定值；再有，歐姆定律中R=U/I，若電阻不接入電路中，U、I均為零，但電阻R卻一定。究其原因，蓋它們都是事物本身的物質屬性。這種簡單的類比，使學生頓悟：E、U是描述電場本身性質的物理量，電場是客觀存在的，與檢驗電荷無關，而定義式：E=F/q、U=ε/q只是定義E、U和計算E、U大小

4、的。2、生活經驗與物理規(guī)律的類比學生在日常學習生活中積累了一定的生活經驗。用學生身邊的事例進行類比，可啟發(fā)學生的思維，調動學生學習的積極性，培養(yǎng)學生在生活中觀察和分析事物的能力。如講電勢差時，可用瀑布來作為例子，瀑布的水量越大，落到底部的動能越大；而瀑布落差越大，落到底部的動能也越大，動能是由重力勢能轉化獲得的，即瀑布的重力勢能與瀑布的水量、落差有關。讓學生自己類比得出：電勢能與電荷量和電勢差有關：ε=qu介紹彈簧振子的振動時，振子向平衡位置方向運動為變加速運動，學生不能理解加速度減小而物體速度增加這一現象，可用人的身高增長作類比：人從出生到成人，其身

5、高逐漸增高。當人的年齡接近成人階段，其身高增長速度將逐漸減慢，但人的身高卻仍在繼續(xù)增高，只是增高變緩了，而并非人越長越短。當身高停止增長，人的身高達到了他一生中的最大身高。學生從這一簡單的類比中高很易理解：加速度在減小，只意味著速度的增量在逐漸的減少，但物體的速度值卻在增加，為變加速運動。3、相關學科知識與物理知識的類比自然科學分科龐雜，物理只是眾多學科之一，可以用其它學科的一些學生已學過的知識進行類比，幫助他們理解一些物理現象和物理過程。如講解飽和汽，學生往往認為達到飽和狀態(tài)時，液體不再蒸發(fā)。這可與生物學中“根對水的吸收”類比：當根細胞內的細胞液的濃

6、度與土壤溶液的濃度相等時，相同時間內進出細胞膜的水分子數相等，為一動態(tài)平衡。學生可從類比中得出結論：密閉在容器中的液體達到飽和汽狀態(tài)時，單位時間內液體蒸發(fā)產生的汽分子數和回到液體內的汽分子數相等，也是一個動態(tài)平衡。故宏觀上液體分子總數不再減少，汽分子數不再增加。又如，學生在化學這門學科中詳細學習了物質的內部結構，知道了物質不滅定律，類比就可以知道電荷守恒定律。這樣類比，可以使學生領略“類比”這一重要的認識問題的方法，既加強了各學科間的橫向聯(lián)系，又激發(fā)了學生學習的興趣；既降低了某些物理新知識的教學難度，又增強了學生學好物理的信心。二、類比法應用的范圍1、

7、應用類比方法形成物理觀念對于一些極為陌生、抽象的物理概念，如果用熟悉的、形象化的事物去類比，那么往往會產生“一語道破天機”的驚人作用，幫助學生加速認識過程。例如：學習電容器的電容概念時，電容是個陌生、抽象的物理概念。若把電容器、電容、儲存電荷類比容器、容積、儲存物資(具體水杯存水)，可以使學生輕松形成電容是反映電容器儲存電荷的本領這個概念。繼續(xù)類比引申：電容器儲存電荷的特性如何表征呢？是否同水杯存水一樣？一樣的話，它涉及的是哪些物理量？學生自然會結合自身的知識體系思考、猜想，得出電容器的電容類似容器的容積一樣由本身結構決定，加深“電容”概念的形成。2、

8、應用類比方法引進新概念例如講磁感應強度的概念時，可這樣引入：磁場和電場一樣都是看不見、摸不著的